一种抽油机智能空抽控制装置及其控制方法与流程

技术特征：

1.一种抽油机智能空抽控制装置，其特征在于：其包括空抽控制器、电控箱、位移传感器、载荷传感器、无线天线；

位移传感器测量抽油机光杆处的位移并连接到空抽控制器；

载荷传感器测量抽油机光杆处的载荷并连接到空抽控制器；

空抽控制器连接电控箱，空抽控制器包括：电源模块、通信模块、控制模块，通信模块与无线天线连接，控制模块根据抽油机光杆处的载荷和位移获得抽油机的启动停止信息并发送启停命令到电控箱；

电控箱包括供电单元和变频器，根据空抽控制器的命令实现抽油机的启停。

2.根据权利要求1所述的抽油机智能空抽空抽控制装置，其特征在于：所述空抽控制器还包括：空开、保险模块、端子板、接线端子、键盘、显示器。

3.根据权利要求2所述的抽油机智能空抽控制装置，其特征在于：所述空抽控制器还包括声音报警单元、光报警单元，二者均与控制模块连接。

4.一种根据权利要求1所述的抽油机智能空抽控制装置的控制方法，其特征在于：其包括以下步骤：

(1)根据油井当前井况，获取油井充满度η₀，判断设定最小允许η与η₀大小关系，若η≤η₀，油井无需进行空抽，直接退出，等待下次判断；否则进入空抽控制流程；

(2)通过自学习，将间抽模型与当前井况相结合，为间抽方案形成提供参考依据；

(3)间抽周期的评价和修正；当间抽制度执行完毕之后，将目标产量与实际产液量Q和Q_s进行对比，若选取大于目标Q和小于Q的Q_s和Q_i进行重新插值计算，确定新的生产时间和生产周期，最终确定达到目标产量的间抽周期；按照生产周期进行生产，完成后再次判断生产周期是否合理，如果不合理，则修正生产周期，当修正次数flag>5时，流程结束，重新进行学习。

5.根据权利要求4所述的抽油机智能空抽控制装置的控制方法，其特征在于：自学习的过程包括依据油井安全生产和节能要求，给出油井的初步停井时间，并保存油井当前产液量Q₀和η₀。

6.根据权利要求4所述的抽油机智能空抽控制装置的控制方法，其特征在于：自学习的过程还包括控制抽油机实现安全停机：首先判断当前油井的冲次和平衡度是否在安全停机允许分为之内，若处于严重过平衡状态，发送警告，并调节平衡，若冲次不满足安全停机要求，通过控制变频器调节当前冲次N1，使N1≤N₀，N₀自动停机的安全冲次，发送声音报警和光报警命令；完成抽油机的停机。

7.根据权利要求4所述的抽油机智能空抽控制装置的控制方法，其特征在于：自学习的过程还包括等待停机时间满足后，发送声音和光报警命令，实现对抽油机启动，带抽油机运行平稳之后，判断充满度与设定最小充满度之间关系，若η_i≥η不成立，结束，该油井下泵深度太浅，请修正，并等待下次判断；若η_i≥η成立，则抽油机继续生产直到η_i≥η不满足条件为止，则判断Q_i≥Q的关系，若不成立，则结束，无法实现间抽控制；若成立，进入下一步学习阶段：求解其中T₀＝0；当i>1时，若Q_i≥Q不成立，则表示学习过程结束；当i>N-1时，Q_i≥Q成立情况下，学习结束。

8.根据权利要求4所述的抽油机智能空抽控制装置的控制方法，其特征在于：间抽周期的确定方法：当i>N-1情况下学习结束，说明油井供液能力完全能够满足产液量需求，考虑效率最优方案，采用而生产时间其中其中D为抽油泵泵径，S为冲程，n为冲次；当1<i<N-1时，生产时间至η_i＜η时为停机时间。